package com.fyt.reachgo.utils;

import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

@Slf4j
@Component
public class CacheClient {

    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    /**
     * 设置缓存
     * @param key
     * @param value
     * @param ttl
     * @param unit
     */
    public void set(String key, Object value,Long ttl, TimeUnit unit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), ttl, unit);
    }

    /**
     * 设置逻辑过期缓存
     * @param key
     * @param value
     * @param ttl
     * @param unit
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value,Long ttl, TimeUnit unit) {
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(ttl)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 尝试获取锁，并自定义锁值
     * @param key
     * @param value
     * @return
     */
    private boolean tryLock(String key, String value) {
        // 获取锁，并设置10s 过期时间
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, 10, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(flag);
    }

    /**
     * 尝试获取锁，默认锁值
     * @param key
     * @return
     */
    private boolean tryLock(String key) {
        // 获取锁，并设置10s 过期时间
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(flag);
    }

    /**
     * 释放锁，直接释放
     * @param key
     */
    public void unLock(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }

    /**
     * 释放锁，自定义锁值（解锁时判断，防止误删别的线程的锁）
     * @param key
     * @param value
     */
    public void unLock(String key, String value) {
        String currentValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (value.equals(currentValue)) {
            stringRedisTemplate.delete(key);
        }
    }

    /**
     * 解决缓存穿透查询缓存
     * @param keyPrefix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallback
     * @param ttl
     * @param unit
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R,ID> R queryWithPassThroughCache(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallback, Long ttl, TimeUnit unit) {
        String key = keyPrefix + id;
        // 从redis中查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 存在，直接返回缓存信息
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 判断命中是否是空值
        if ("".equals(json)) {
            // 命中，返回空值
            return null;
        }
        // 查询数据库
        R r = dbFallback.apply(id);
        // 解决缓存穿透
        if (r == null) {
            // 数据库不存在，将空值写入redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", RedisConstants.CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        // 存在，写入redis
        this.set(key, r, ttl, unit);
        return r;
    }

    /**
     * 逻辑过期解决缓存穿透，缓存雪崩，缓存击穿，但需要提前做缓存预热
     * @param keyPrefix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallback
     * @param ttl
     * @param unit
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R,ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallback, Long ttl, TimeUnit unit) {
        // 生成缓存唯一key
        String key = keyPrefix + id;
        // 从redis中查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 判断是否存在
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            // 不存在，直接返回，间接解决了缓存击穿的问题
            return null;
        }
        // 命中，需要先把json反序列化为对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        // json转对象,因为对象中的Data属性是Object类型，所以需要手动转换
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        // 获取对象中的过期时间
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 未过期，直接返回
            return r;
        }
        // 已过期，需要缓存重建
        String lockKey = key + ":LOCK";
        // 尝试获取锁
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        // 判断是否成功获取到锁
        if (isLock) {// 如果获取到了锁，则进行缓存重建
            // 创建新线程，防止缓存重建时，其他线程也创建新线程
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    // 从数据库获取数据
                    R r1 = dbFallback.apply(id);
                    // 存入redis
                    this.setWithLogicalExpire(key, r1, ttl, unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    // 释放锁
                    unLock(lockKey);
                }
            });
        }
        // 返回旧数据,永远有数据返回，解决了缓存雪崩的问题
        return r;
    }

    /**
     * 物理过期 + 互斥锁解决缓存击穿，缓存穿透，缓存雪崩，优点是不用提前缓存预热，数据有较高一致性
     * @param keyPrefix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallback
     * @param ttl
     * @param unit
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R,ID> R queryWithMutex(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallback, Long ttl, TimeUnit unit) {
        // 生成缓存唯一key
        String key = keyPrefix + id;
        // 从redis中查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 存在，直接返回缓存信息
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 判断命中是否是空值
        if ("".equals(json)) {
            // 命中，返回空值，防止恶意攻击
            return null;
        }
        // 缓存重建
        // 获取互斥锁
        String lockKey = key + ":LOCK";

        // 判断是否获取锁成功
        // 用循环的方式反复调用，防止栈溢出
        while (true){
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            if (isLock) {
                // 获取锁成功，二次检查缓存是否其他线程已经写入
                String doubleJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
                if (StrUtil.isNotBlank(doubleJson)) {
                    // 存在，直接返回缓存信息
                    return JSONUtil.toBean(doubleJson, type);
                }
                // 不存在，则进行缓存重建
                // 查询数据库
                R r = dbFallback.apply(id);
                if (r == null) {
                    // 数据库不存在，将空值写入redis,解决缓存穿透
                    this.set(key, "", RedisConstants.CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                    return null;
                }
                // 数据存在，写入redis
                this.set(key, r, ttl, unit);
                return r;
            }else {
                // 获取锁失败，则休眠重试
                try {
                    // 休眠50ms
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                    throw new RuntimeException("服务器繁忙", e);
                }
            }
        }
    }

}
































